§ 4. Интерферометр Берча

Интерферометр, рассматриваемый ниже, был предложен Берчем для контроля качества сферических зеркал. Он состоит из двух одинаковых диффузоров помещенных вблизи центра кривизны сферического зеркала (рис. 47).

Рис. 47. Интерферометр Берча с двумя идентичными диффузорами

Оба диффузора могут быть изготовлены так, как объяснялось ранее (гл. 2, § 2). Зеркало создает в месте расположения диффузора изображение диффузора Ни Узкий пучок параллельных лучей, представленных лучом проходит через диффузор Ни отражается от зеркала в точке С и проходит через диффузор в окрестности точки идентичной точке Часть этого же пучка в точке диффузно рассеивается в конусе и затем после отражения от зеркала сходится в точке Этот конус лучей, помеченный цифрой 1 на рис. 47, проходит через диффузор без рассеяния на нем. Пучок 2, проходящий через диффузор без рассеяния, отражается в точке С и затем рассеивается на диффузоре так же, как и пучок 1 на диффузоре Ни Пучки исходят из диффузора в виде двух налагающихся друг на друга конусов и интерферируют. Эти пучки аналогичны интерферирующим пучкам в примерах, рассмотренных в предыдущих параграфах: пучок 1 диффузно рассеивается на диффузоре и проходит через диффузор без рассеяния; пучок 2 проходит без рассеяния диффузор Ну и диффузно рассеивается на диффузоре

Пучок 2 отражается от очень небольшого участка поверхности зеркала вблизи точки С и, следовательно, не искажается аберрациями зеркала. После диффузного рассеяния в точке этот пучок дает сферическую волну центром в точке которая служит опорной. Пучок 1 дает волну которая будет сферической, совпадающей с волной если зеркало идеальное. В таком случае наблюдателю, находящемуся за диффузором поверхность зеркала кажется освещенной равномерно. Если же зеркало имеет аберрации, то волна искажается и в результате интерференции волн выявляются недостатки зеркала На рис. 47 волновые поверхности показаны раздельно только для ясности.

Рис. 48. Интерферометр Берча с одним диффузором

Интерференционные полосы, возникающие в этой схеме, представляют собой линии равной разности хода между зеркалом и идеальным сферическим зеркалом, соответствующим опорной волне Наблюдения можно вести в белом свете, поскольку разность хода близка к нулю. На поверхности зеркала видно небольшое яркое пятно вокруг точки С, которое соответствует пучку света, проходящему через диффузоры без рассеяния. При фоторегистрации это пятно диафрагмируют небольшим непрозрачным диском. Такая схема очень чувствительна к вибрациям. Для устранения этого недостатка можно заменить второй диффузор зеркалом и применить принцип автоколлимации (рис. 48). В таком варианте волна возвращается назад и еще раз отражается от зеркала что приводит к увеличению вдвое чувствительности определения погрешностей зеркала М [60].

В данной схеме фронт опорной волны параллелен фронту искаженной и наблюдаются интерференционные полосы бесконечной ширины. Но если ввести в верхнюю часть пучка наклонную плоскопараллельную пластинку то можно получить полосы конечной ширины. Поскольку обе волны проходят через пластинку дважды, соответствующая разность хода будет скомпенсирована и останется только поперечный сдвиг волны. Если волна сферическая, то этот поперечный

сдвиг приводит к возникновению системы прямых параллельных полос. При наличии искажений формы зеркала волна искажается и соответственно этому искривляются интерференционные полосы [202, 200].